Entropía

Te explicamos qué es la entropía, en qué consiste la entropía negativa y algunos ejemplos de este grado de equilibrio de un sistema.

¿Qué es la entropía?

En física se habla de entropía (usualmente simbolizada con la letra S) para referirnos al grado de equilibrio de un sistema termodinámico, o más bien, a su nivel de tendencia al desorden (variación de entropía). Cuando se produce una variación de entropía positiva, los componentes de un sistema pasan a un estado de mayor desorden que cuando se produce una entropía negativa.

La entropía es un concepto clave para la Segunda Ley de la termodinámica, que establece que “la cantidad de entropía en el universo tiende a incrementarse en el tiempo”. O lo que es igual: dado un período de tiempo suficiente, los sistemas tenderán al desorden. Ese potencial de desorden será mayor en la medida en que más próximo al equilibrio se halle el sistema. A mayor equilibrio, mayor entropía.

También puede decirse que la entropía es el cálculo de la energía interna de un sistema que no es útil para realizar un trabajo, pero que existe y se acumula en un sistema determinado. Es decir, la energía excedente, desechable.

Cuando un sistema pasa de un estado inicial a uno secundario, en un proceso isotérmico (de igual temperatura), la variación de entropía (S₂ – S₁ ) será igual a la cantidad de calor que intercambie el sistema con el medio ambiente ,(Q₁→ Q₂ ), dividido por su temperatura. Esto se expresa según la siguiente ecuación:

S₂ – S₁  = (Q₁→ Q₂)/ T

Esto demuestra que solo se pueden calcular las variaciones de entropía en un sistema y no valores absolutos. El único punto en donde la entropía es nula es en el cero absoluto (0 K o -273,16 °C).

Puede servirte: Entalpía

Entropía negativa

La entropía negativa, sintropía o neguentropía es aquella entropía que un sistema exporta o libera para mantener bajos sus niveles de entropía.

Este concepto fue desarrollado por el físico Erwin Schrödinger en 1943 y retomado posteriormente por diversos estudiosos.

Ejemplos de entropía

Algunos ejemplos cotidianos de entropía son:

• La ruptura de un plato. Si entendemos el plato como un sistema ordenado y equilibrado, con un alto potencial entrópico, veremos que su fragmentación en pedazos es un suceso natural, temporal, que no sucede de manera espontánea en sentido inverso.
• La descomposición radiactiva. Este proceso, también irreversible, lleva a los átomos inestables y de alta carga entrópica a devenir en otros más estables (cambiando de elemento). Para ello liberan grandes cantidades de energía, que es lo que llamamos radiación.
• El fin del universo. La física contemporánea ha advertido sobre una teoría del fin del universo, llamada «muerte térmica», que sostiene que la entropía en el universo alcanzará en algún momento un equilibrio, un punto de entropía máxima en el cese del movimiento y de transferencias de calor, con lo cual no habrá más evolución ni cambio de ningún tipo.